经常使用数据结构的应用场景小结

一、单向连接

单向链表适用于只从一端单向访问的场合，这种场合通常来讲：

（1）、删除时，只适合删除第一个元素；

（2）、添加时，只直接添加到最后一个元素的后面或者添加到第一个元素的前面；

（3）、属于单向迭代器，只能从一个方向走到头（只支持前进或后退，取决于实现），查找效率极差。不适合大量查询的场合。

这种典型的应用场合是各种缓冲池和栈的实现。

二、双向链表

双向链表相比单向链表，拥有前向和后向两个指针地址，因此适合如下场合：

（1）、删除时，能够删除任意元素，而只须要极小的开销；

（2）、添加时，当知道它的前一个或后一个位置的元素时，只须要极小的开销。

（3）、属于双向迭代器，能够从头走到尾或从尾走到头，但一样查找时须要遍历，效率与单向链表无改善，不适合大量查询的场合。

这种典型的应用场景是各类不须要排序的数据列表管理。

三、数组（含Delphi中动态数组）、列表（Delphi/C++ Builder中的TList）向量（C++中std::vector）

这种数据结构使用一段连续的空间来存贮元素，因此能够直接经过索引来获取到某个元素，并且能够经过对元素的内容进行排序，而后使用二分法查找，从而提供查找效率。其适合的场合主要是：

（1）、不会频繁增删元素的场合，由于增删元素都牵涉到元素空间的从新分配，频繁的内存分配操做会大幅下降操做效率。但添加操做时，能够经过预分配足够的空间来优化添加时的效率。

（2）、属于随机迭代器，能够随机访问任意元素。对于已排序的元素查找起来效率较高。

四、二叉树（含红黑树、平衡二叉树等）

这个数据结构相似于双向链表，任意插入元素时都会自动排序，红黑树和平衡二叉树都使二叉树尽可能平衡，从而使查询时和二分法相似。它适合的场合主要是：

（1）、须要时刻保证列表元素的有序排列；

（2）、须要频繁的增删和查询操做；

（3）、属于双向迭代器，不能随机访问任意元素；

五、哈希桶

这个数据结构使用数组和链表来管理元素，在好的桶尺寸和哈希算法支持下，理想上能够达到接近数组的随机访问效率。其适合的场合主要是：

（1）、不须要保证元素的顺序（由于它是按哈希值决定插入到那个桶里，与原始数据内容无关）；

（2）、须要频繁的增删和查询操做；

（3）、属于单向或双向迭代器（取决于具体实现），不能随机访问任意元素。